Memorial de cálculo Ponte rolante

Prévia do material em texto

Máquinas de Elevação e Transporte
Memorial de Cálculos - Ponte Rolante
Grupo 2
Sorocaba, SP
2016
Giovanna C. Rebustini						151535
Guilherme D. Mazzucatto 				151671	
	
Máquinas de Elevação e Transporte
Memorial de Cálculos - Ponte Rolante
Grupo 2
Professor: Ronaldo Antônio Oliva
Sorocaba, SP
2015
			
Conteúdo
A.	Dados Técnicos da Ponte Rolante	6
1.	Escolha do Número dos Cabos de Sustentação / Seleção do Moitão	7
1.1.	Grupo de Mecanismo da Elevação	7
1.2.	Tipo de Cabo de Aço	7
1.3.	Diâmetro do cabo de aço	7
2.	Cálculo / Seleção do Cabo de aço Padronizado	8
3.	Cálculo do Coeficiente de Segurança do Cabo de aço	8
4.	Cálculo / Seleção do diâmetro das Polias (compensadora / móveis / fixas) e tambor	8
5.	Seleção dos rolamentos das polias (compensadora / móveis / fixas)	10
5.1.	Verificação da capacidade dinâmica do rolamento (h)	10
5.2.	Verificação da capacidade estática do rolamento (kgf)	10
6.	Escolha do diâmetro / comprimento do tambor / cálculo do tambor (espessura / peso total / eixo / flanges / nervuras / rolamento do pedestal)	11
6.1.	Cálculo da quantidade de ranhuras normais	11
6.2.	Cálculo do diâmetro externo usinado	11
6.3.	Cálculo da espessura mínima teórica	12
6.3.1.	Tensão de flexão	12
6.3.2.	Tensão de flexão local	12
6.3.3.	Tensão de esmagamento	12
6.3.4.	Tensão total resultante	12
6.4.	Análise da torção no casco	12
6.4.1.	Cálculo da tensão de torção	12
6.4.2.	Cálculo do ângulo de torção	13
6.5.	Espessura da chapa	13
6.6.	Diâmetro interno bruto	13
6.7.	Diâmetro externo bruto	13
6.8.	Verificação	13
6.9.	Peso do Tambor	13
6.10.	Análise da ponta de eixo	14
6.11.	Tensão de flexão	14
6.12.	Tensão de cisalhamento devido ao torque	14
6.13.	Tensão de cisalhamento devido à força constante	15
6.14.	Tensão combinada	15
6.15.	Cálculo das espessuras dos flanges	15
6.15.1.	Tensão de esmagamento da flange interna	15
6.15.2.	Tensão de esmagamento na flange externa	15
6.16.	Cálculo da solda eixo-cubo-flange	15
6.16.1.	Tensão de flexão unitária	15
6.16.2.	Tensão de cisalhamento unitário devido ao torque	16
6.16.3.	Tensão de cisalhamento devido à força cortante	16
6.17.	Tensão resultante unitária	16
6.17.1.	Espessura mínima do cordão de solda	16
6.18.	Rolamento do tambor	16
6.19.	Verificação da capacidade dinâmica do rolamento (hr)	16
6.20.	Verificação da capacidade estática do rolamento (Kgf)	17
7.	Cálculo da potência do motor de levantamento	17
8.	Seleção do motor de levantamento	17
9.	Cálculo da potência do redutor de levantamento	18
9.1.1.	Rotação do tambor	18
9.1.2.	Redução do Redutor	18
10.	Seleção do redutor de levantamento	18
11.	Cálculo do acoplamento especial tambor / redutor	18
11.1.	Cálculo da força no acoplamento especial tambor/redutor (N)	19
12.	Seleção do acoplamento especial tambor / redutor	19
13.	Cálculo do torque do freio de levantamento	19
14.	Seleção do freio de levantamento (parada)	19
15.	Cálculo do acoplamento flexível de engrenagens motor / redutor	19
16.	Seleção do acoplamento flexível de engrenagens motor / redutor	19
17.	Estimativa do peso do carro (estrutura / mecânica / elétrica)	20
17.1.	Peso total do mecanismo de elevação: P1mec.elev	20
17.2.	Peso total estimado da estrutura do carro: P2estrut	20
17.3.	Peso total estimado do carro: Qc	20
18.	Cálculo da potência do motofreio de direção do carro	21
18.1.	Potência de regime do motor do mecanismo de direção	21
18.2.	Potência de aceleração do motor do mecanismo de direção	21
18.3.	Cálculo da potência final do motor	21
19.	Seleção do motofreio de direção do carro	21
20.	Cálculo do torque do freio da direção do carro (parada)	22
21.	Seleção do freio de direção do carro	22
22.	Cálculo da reação máxima, mínima e média por roda do carro. Verificação do diâmetro da roda / trilho e patinação das rodas motoras do carro	22
22.1.	Cálculo da reação máxima na roda do carro	22
22.2.	Cálculo da reação mínima na roda do carro	22
22.3.	Cálculo da reação média na roda do carro	23
22.4.	Verificação do par da roda / trilho do carro	23
22.5.	Verificação de patinação das rodas motoras	24
23.	Cálculo e seleção dos rolamentos das rodas do carro	24
23.1.	Esquema do eixo da roda do carro	24
23.2.	Tensão Admissível de Ruptura	25
23.3.	Tensão Admissível de Fadiga	25
23.4.	Verificação do eixo da roda do carro.	25
23.5.	Rotação da roda do carro: Nrc	26
23.6.	Cálculo do rolamento da roda do carro	26
23.6.1.	Verificação da capacidade dinâmica do rolamento	27
23.6.2.	Verificação da capacidade estática do rolamento (kgf)	27
23.6.3.	Coeficiente para determinação da reação transversal na roda do carro (Kfa)	27
23.7.	Média cúbica convencional (Mcub)	27
24.	Cálculo da potência do redutor da direção do carro	28
24.1.	fred.dir: Fator de serviço conforme catálogo do redutor SEW	28
24.2.	Cálculo da potência necessária na entrada no redutor do mecanismo de direção	28
24.3.	Cálculo do torque requerido na saída do redutor do mecanismo de direção	28
25.	Seleção do redutor da direção do carro	28
26.	Desenho do conjunto preliminar do carro (lay-out)	29
27.	Cálculo e seleção dos pára-choques do carro	30
27.1.	Cálculo da energia cinética para 100% Vdir	30
28.	Cálculos da estrutura do carro	30
- Vigas cabeceiras	31
- Verificação à fadiga	38
29.	Cálculo da estrutura do carro	40
29.1.	Peso total do mecanismo de direção	40
29.2.	Peso da estrutura real do carro	40
29.3.	Peso total do carro	40
30.	Determinação do centro de gravidade do carro (CG)	41
31.	Desenho definitivo de conjunto do carro em três vistas	41
Dados Técnicos da Ponte Rolante
Máquinas de Elevação e Transporte de Cargas – GRUPO 2
Prof. Ronaldo Antonio Oliva
Dados Técnicos da Ponte Rolante de acordo com a norma NBR-8400 da ABNT.
Máquinas de Elevação e Transporte de Cargas	Página 10
Tipo de Equipamento:
Estrutura:
		- Classe de Utilização:
		- Estado de Carga:
- Grupo de Estrutura:
Mecanismo de Elevação:
		- Classe de Funcionamento:
		- Estado de Solicitação:
		- Grupo de Mecanismo:
Mecanismo de Direção:
		- Classe de Funcionamento:
		- Estado de Solicitação:
		- Grupo de Mecanismo:
Mecanismo de Translação:
		- Classe de Funcionamento:
		- Estado de Solicitação:
		- Grupo de Mecanismo:
Intermitência % / Classe de Partida:
Instalação:
Tipo:
Controle:
Capacidade Nominal de Carga:
Curso Útil do Gancho:
Vão da Ponte Rolante:
Aproximação máxima do carro:
Extensão do caminho de Rolamento:
Velocidade Nominal de Levantamento:
- Máxima:
- Mínima:
Velocidade Nominal de Direção:
- Máxima:
- Mínima:
Velocidade Nominal de Translação:
- Máxima:
- Mínima:
Ambiente com temperaturas máximas:
Alimentação Elétrica:
Caminho de Rolamento da Ponte:
Recomendações
- Diâmetro do Tambor Mínimo
- Caminho de Rolamento do Carro
Ponte Rolante para depósito de materiais
B
1
3
V2
2
2m
V2 
2
2m
V1
2
1Am
40% / 150 man/h
Abrigada
Com movimentos de elevação, direção e translação
Cabine de comando aberto
60 ton
29 m
12,5 m
1,5 m
100 m
5,0 m/min
0,5 m/min
8 m/min
0,8 m/min
15 m/min
1,5 m/min
40°C
380V / 3f / 60Hz
TR-57
700 mm
TR- 37
Escolha do Número dos Cabos de Sustentação / Seleção do Moitão
Grupo de Mecanismo da Elevação
- Classe de Funcionamento: V2
- Estado de Solicitação: 2
- Grupo de Mecanismo: 2m
Tipo de Cabo de Aço
- Temperatura Máxima: 40°C – Alma de Fibra
- Ponte Rolante: Classe 6 x 36* / Construção 6 x 41 – Warrington –Seale 
- Carga de Ruptura: 38500 kgf
* Conf. catálogo atualizado do fornecedor CIMAF
Diâmetro do cabo de aço
- Carga Útil: 45 ton	
	- N° de Cabos do Moitão: 8 Cabos (para carga útil entre 30 ton e 100 ton)
	- Grupo de mecanismo de elevação: 2m
	- Moitão N° 041.40.M5 (Peso 1270 Kgf)
	- Carga de Serviço: 45000 + 1060 = 46060 kgf
- Rendimento do Moitão para 8 cabos:
- 
Onde: 
- Rendimento do rolamento: 
- Força no Cabo:
 	
	
- Cabo normalpara grupo de Mecanismo 2: Q= 0,3 (conforme tabela)
Cálculo / Seleção do Cabo de aço Padronizado
Diâmetro do cabo:
- 
- Diametro normalizado: 
- Carga de Ruptura: 37900 kgf (IPS)
Cálculo do Coeficiente de Segurança do Cabo de aço
- Coeficiente de Segurança (Cs): 
- Cs > 5 para pontes não siderúrgicas. Portanto, o cabo está aprovado
Cálculo / Seleção do diâmetro das Polias (compensadora / móveis / fixas) e tambor
- Grupo de mecanismo de elevação: V2
- Estado de solicitação: 2
- Grupo de mecanismo: 2m
- Diâmetro do cabo de aço: 26 mm
- Diâmetro do tambor:
	H1: 18 (conforme tabela)
	H2: 1 (conforme tabela)
Porém, conforme recomendado, será utilizado 
- Diâmetro das roldanas fixas / móvel
H1: 20 (conforme tabela)
	H2: 1,12 (conforme tabela)
Roldanas fixas/ móvel: Grupo 1-4 / Série I
- Diâmetro da roldana fixa / móvel normalizado: 
- Diâmetro da roldana compensadora
H1: 14 (conforme tabela)
	H2: 1 (conforme tabela)
- Diâmetro da roldana compensadora normalizado: 
- Obs.: Iremos utilizar balancim para altura ≥ 25m
Seleção dos rolamentos das polias (compensadora / móveis / fixas)
Verificação da capacidade dinâmica do rolamento (h)
Aula 02: tensão admissível - para aço SAE 1045
 
 Portanto, eixo das polias: 100 mm
- Rolamento auto compensador 100mm SKF 22220 E
Dados:
 
Onde: 6300hs Grupo V2 (mecanismo de elevação)
Verificação da capacidade estática do rolamento (kgf)
- Conforme catálogo SKF: 22220 E 
Escolha do diâmetro / comprimento do tambor / cálculo do tambor (espessura / peso total / eixo / flanges / nervuras / rolamento do pedestal)
Cálculo da quantidade de ranhuras normais
Onde: 	
	Curso Útil do Gancho
	Número de Cabos
	 Diâmetro do Tambor
 Número de cabos ligados no tambor
-Para diâmetro do cabo = 29mm (≈ 1⅛ pol.), será adotado P = 32mm
Cálculo do diâmetro externo usinado
		
Onde: 	
	 Quantidade de ranhuras
	Passo do tambor 
Cálculo da espessura mínima teórica 
F = 3760 mm *
L = 3860 mm *
Tensão de flexão
- PL = T (força tração no carro)
 
 
Tensão de flexão local
Tensão de esmagamento
Tensão total resultante
 
Análise da torção no casco
Cálculo da tensão de torção
Cálculo do ângulo de torção
 	
Espessura da chapa
 
- Adotado: 
Diâmetro interno bruto
Diâmetro externo bruto
Verificação
Peso do Tambor
De = 0,71942 m
Di = 0,62942 m
Df = 0,82 m
F = 3,76 m
Lf = 3,7092 m
t1 = 0,0254 mm 
t2 = 0,0095 mm
 
	
				
 
Análise da ponta de eixo
- Ponte Grupo de manutenção, portanto 
Tensão de flexão
Tensão de cisalhamento devido ao torque
- Não aplicável
Tensão de cisalhamento devido à força constante
Tensão combinada
Cálculo das espessuras dos flanges
Tensão de esmagamento da flange interna
Tensão de esmagamento na flange externa
Cálculo da solda eixo-cubo-flange
Tensão de flexão unitária
Tensão de cisalhamento unitário devido ao torque
- Não aplicável
Tensão de cisalhamento devido à força cortante
Tensão resultante unitária
Espessura mínima do cordão de solda
Rolamento do tambor
- Rolamento auto compensador de rolos SKF 23028 CC / W33
- Crol: 465 KN / 47416,8 Kgf Conforme catálogo do rolamento SKF
- Corol.adm: 680 KN / 69340,7 Kgf Conforme catálogo do rolamento SKF	
- 			
- = Rolamento auto compensador de rolo = 
- Nt: Rotação do tambor 
Verificação da capacidade dinâmica do rolamento (hr)
- Força Axial 
- Força Equivalente 	
- Vida do Rolamento 
- 
Verificação da capacidade estática do rolamento (Kgf)
Cálculo da potência do motor de levantamento
	
Onde: 	
			Velocidade de Elevação = 5 m/min
		Carga Útil = 60000kgf
 Peso do Moitão = 1270 kgf
Fator de temperatura = 1.0 (para temperatura ≤40°C)
Fator de altitude = 1
Fator do sist. de controle = 1,23 (para Inversor de frequência)
Seleção do motor de levantamento
- Motor normalizado conforme catálogo WEG:
- Potencia nom / carcaça / rotação 100 CV // 250 S/M // 1775 rpm
Cálculo da potência do redutor de levantamento
Rotação do tambor
 
Onde: Número de cabos do moitão 8
 Redução do Redutor
Seleção do redutor de levantamento
- Conforme catálogo Transmotécnica:
- Potência nom. / Tamanho / Redução 72Kw // AH14-400 // 1:192,31
Cálculo do acoplamento especial tambor / redutor
	Grupo de mec.
	2 m
	Tc: Força no cabo
	7896 kgf
	Pm: Potência req. Motor
	93,6CV
	Nm elev.: Rotação do motor
	1775rpm
	Ø tambor: diâmetro do tambor
	0,7m
	Ptambor: Peso do tambor
	3100kg
	ηrol.tamb.: Rendimento do rolamento do tambor:
	0,98
	K1 acopl.: Fator de serviço (2m)
	1,4-p/ Grupo de mecanismo 2m (conf. catálogo do acopl. JAURE)
	K2 acopl.: Fator de serviço
	2
Cálculo da força no acoplamento especial tambor/redutor (N)
Seleção do acoplamento especial tambor / redutor
- Coforme catálogo JAURE:
- Tamanho / Torque / Força / Máx TCB 1000 // 120000N.m // 125000N // 230mm
Cálculo do torque do freio de levantamento
Seleção do freio de levantamento (parada)
- Conforme catálogo EMH
- Mód / torque / diâmetro do disco FDI 14-I EDN30/5 // 660 N.m // 500mm
Cálculo do acoplamento flexível de engrenagens motor / redutor
Seleção do acoplamento flexível de engrenagens motor / redutor 
- Conforme catálogo VULKAN DENFLEX NVD – Acoplamento flexível de engrenagem
- Tamanho / torque / furo 115FF // 2200N.m // 65mm 
- Para máximo de 65mm
PS.: Especificamos este acoplamento, em função do diâmetro máximo permitido. 
Estimativa do peso do carro (estrutura / mecânica / elétrica)
Peso total do mecanismo de elevação: P1mec.elev
	Cabo de Aço
	809 Kg
	Tambor
	3100 Kg
	Redutor
	2225 Kg
	Acoplamento Esp.
	195 Kg
	Polias Fixas
	90 Kg
	Balancim
	75 Kg
	Acoplamento Flex.
	9,1 Kg
	Pedestal do Tambor
	100 Kg
	Motor de Elevação
	442 Kg
	Parte Elétrica
	500 Kg
Peso total estimado da estrutura do carro: P2estrut
 
Onde: 	
	Vão do carro = 4,25m
	Entre rodas do carro = 2,68m
	 Carga útil = 60 ton
 Altura de elevação = 29m
Peso total estimado do carro: Qc
Cálculo da potência do motofreio de direção do carro
Potência de regime do motor do mecanismo de direção
Onde: 	
 Carga útil = 60 ton
 Peso do moitão = 1270kg = 1,27 ton
	 Peso estimado do carro = 13,05 ton
	Valor de direção = 8m/min
	 0,985³ = 0,9557
 Resistência no deslocamento das rodas = 8,0 kgf/ton
Potência de aceleração do motor do mecanismo de direção
Cálculo da potência final do motor
Onde: 	
 Fator partida para motor de gaiola = 1,5
 Fator de temperatura = 1
	 Fator de altitude = 1,0
	Fator do sistema controle = 1,23
	 Quantidade de motores na direção = 2
Seleção do motofreio de direção do carro
- Corforme Catálogo WEG – 4 Pólos – 60Hz
- Potência nominal / Carcaça / Rotação 1,0CV // 80 // 1730rpm
- Peso: 16kg
Cálculo do torque do freio da direção do carro (parada)
Seleção do freio de direção do carro
- Corforme Catálogo WEG
- Potência nominal / Carcaça / Torque 1,0CV // 80 // 5N.m
Cálculo da reação máxima, mínima e média por roda do carro. Verificação do diâmetro da roda / trilho e patinação das rodas motoras do carro
Cálculo da reação máxima na roda do carro 
- Nr (n° de rodas do Carro) = 4
- C (Distância entre o moitão e a roda do carro) = 1,34m
- Lcar (Distância entre as rodas do carro) = 2,68m
Cálculo da reação mínima na roda do carro
Cálculo da reação média na roda do carro
Verificaçãodo par da roda / trilho do carro
- Adotando Roda de: 
- Caso 1 e 2:
Para trilhos com superfície curva:
 (Para trilho TR-37)
- C1 = 1,14 Para diâmetro da roda = 400mm (adotado) e velocidade de direção = 8m/min
- C2 = 1,0 Para grupo mecanismo de direção 2m
- = 0,72 Para material com tensão de ruptura maior que 80 daN/mm²
	
- Caso 3:
	
Material roda – ASTM A504-C
Dureza da pista – 321 HB
σrup. > 
80daN
/mm
2- PORTANTO:
 
Verificação de patinação das rodas motoras
- Com carga:
 	
 	 
- Sem carga:
 	 
Cálculo e seleção dos rolamentos das rodas do carro
Esquema do eixo da roda do carro
- Material – SAE 1045
- Tensão de ruptura = 5870 Kgf/cm² = 60 daN/mm²
- Grupo de mecanismo de direção: 2m
- Caso de solicitação: I e II
- Reação máx da roda do carro: 18893,88 Kgf
- d1 = 75 mm 	
- d2 = 95 mm 	
- r1= 10 mm 		
- x1 = 55 mm 	
- C = 260 mm
Tensão Admissível de Ruptura 
 
Onde: 	
q = coeficiente de possibilidade = 1,12 para grupo de mecanismo = 2m
Fsr= 2,8 para caso I e II.
Tensão Admissível de Fadiga 
- Onde:
 
 
 ; ; 
 Conforme curva III – superfície corroída por água doce.
 Conforme curva I – superfície retificada
Verificação do eixo da roda do carro.
- d1 = 7,5 cm
- d2 = 9,5 cm
- x1 = 5,5 cm
- C = 26,0 cm 
- Momento fletor 				 - Módulo de resistência d1
			 
 					
- Área d1						 - Tensão flexão s1
						
 						
 - Tensão flexão à fadiga s1				- Tensão cisalhamento S1
 	 
 			 
 	= coeficiente majoração = 1,06 = para G.Mec = 2m
 - Tensão comb. s1
 	
 	
 - Verificação a ruptura
	
- Verificação a fadiga
	
Rotação da roda do carro: Nrc
 
Cálculo do rolamento da roda do carro
 - Para 75mm
 - Rolamento Auto-Compensador de rolos 22215 CC
 
 
 ; 
Verificação da capacidade dinâmica do rolamento 
 	
 	
	
 	
	 ; 
 	
 	
 	
Verificação da capacidade estática do rolamento (kgf)
 
Coeficiente para determinação da reação transversal na roda do carro (Kfa)
 
	- De acordo com a relação Coef. de reação transversal 
Média cúbica convencional (Mcub)
 Caso II - Operações com vento
 
Cálculo da potência do redutor da direção do carro
 
fred.dir: Fator de serviço conforme catálogo do redutor SEW
 
Onde:
	- fs = fator de serviço normal = 1,25
 	- fs1 = fator de serviço da temperatura = 1,4 
 	- fs2 = fator de serviço em função da duração do serviço = 0,9
Cálculo da potência necessária na entrada no redutor do mecanismo de direção
Onde:
	- Pmrd = potência de regime do motor da direção = 1,18
- Pmad= potência de aceleração do motor da direção = 0,9
- Rt= fator de partida para motor de gaiola = 1,5
- Nmd = quantidade de motores na direção = 2
- frd= fator de redução = 1,575
Cálculo do torque requerido na saída do redutor do mecanismo de direção
Seleção do redutor da direção do carro
Conforme Catálogo SEW:
Potência / Torque / redução / modelo 1,1 kW // 1640 N.m // 1:270,68 // FA87 DRE 80M4
Peso: 105kg
Desenho do conjunto preliminar do carro (lay-out)
Dados:
A= 320 mm
B = 1020
 mm
C =A+B = 1340
 mm
D = 29
00 mm
E =600 mm
F = 
300mm
Lcar = 2*c
 = 
2230
mm
G = 288 mm
H = 386
0 mm
I = 102 mm
ar
 = G+H+I = 4403,5 mm
J = 49
0 mm
M = 48
0 mm
N = 377 mm
Cálculo e seleção dos pára-choques do carro
Cálculo da energia cinética para 100% Vdir
 
 Conforme catálogo da WAMPFLER:
 Modelo / nominal / 017110 – 050x040 // 50mm // 90N.m 
Cálculos da estrutura do carro
	- Norma NBR-8400/84
	v1
	5,0
	m/min.
	0,083
	m/seg
	Velocidade da elevação principal
	Vc
	8
	m/min.
	0,133
	m/seg
	Velocidade do carro
	Vp
	15
	m/min.
	0,25
	m/seg
	Velocidade da ponte
	tac
	2,31
	Sec
	
	
	Tempo aceler. do carro
	tap
	3,19
	Sec
	
	
	Tempo aceler. da ponte
	s
	2
	
	
	
	Elevação principal
	Mx
	1
	
	
	
	Coefic. de majoração (Função do grupo da NBR-8400)
	ψ
	0,15
	
	
	
	Coefic. De impacto (Função da norma de cálculo) – Valor mínimo cfeCMAA/NBR-8400 / Norma AISE
	nac
	0,5
	
	
	
	Relação número rodas acionadas /Total de rodas p/ carro
	nap
	0,5
	
	
	
	Relação número rodas acionadas/Total de rodas p/ ponte
	
	
	
	
 		
- Vigas cabeceiras
 
	- Carregamentos e esforços
	
	
	
	
	
	
	x1
	320
	mm
	0,32
	m
	
	x2
	1340
	mm
	1,34
	m
	 
	c
	150
	mm
	0,15
	m
	 
	c2
	480
	mm
	0,480
	m
	 
	Dr
	2680
	mm
	2,68
	m
	Distância entre as rodas do carro
	Dt
	700
	mm
	0,7
	m
	Diâmetro Tambor elev.
	σy
	2530
	kgf.cm-2
	
	
	Tensão de escoamento
Material: ASTM – A36
- Carregamentos
	Gt1
	3100
	kgf
	=
	Peso do tambor
	Gr1
	2225
	kgf
	=
	Peso do redutor
	nc
	8
	cabos
	=
	Número de cabos
	Q
	60000
	kgf
	=
	Capacidade de elev.
	Qm
	1270
	kgf
	=
	Peso do moitão
	ψ
	0,15
	
	
	
	- Características geométricas da viga cabeceira
	b
	347
	mm
	=
	34,7
	Cm
	talma
	25,4
	mm
	=
	2,54
	Cm
	taba
	8,0
	mm
	=
	0,80
	cm
	d
	249
	mm
	=
	24,9
	Cm
	hc
	390
	mm
	=
	39
	Cm
	A1
	27,76
	cm2
	
	
	
	A2
	99,06
	cm2
	
	
	
	At
	253,64
	cm2
	=
	0,025
	m²
	qcab
	199,11
	kgf/m
	
	
	
	Gcab
	586,97
	kgf
	=
	
	Peso da viga cabeceira
	
	
	
	
	
	
	- Propriedades mecânicas da viga cabeceira
				 
	
 			
	
 	 
 	
 		 	
	
- Cálculo dos esforços na viga cabeceira
 
	 
	
 	 	
 	
 	
 			
 		 
 		
	- Tensões admissíveis 	Material ASTM A-36	σy2530Kgf/cm2
 		 		 	 
	- Verificação ao limite elástico e flambagem
 	 
 	 
 		
 		 
 	
				
 						
 	 3máx = 52,16kgf/cm²					4med = 114,03kgf/cm²
 			
 3comb = 969,05 kgf/cm²				4comb = 984,84kgf/cm²
	σ1max =
	972,28
	kgf.cm2
	<
	σta =
	1686,67
	kgf.cm2
	
	OK
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	σ2max =
	-964,83
	kgf.cm2
	<
	σcaba =
	-1443
	kgf.cm2
	
	OK
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	ζ3max =
	52,16
	kgf.cm2
	<
	τa =
	973,79
	kgf.cm2
	
	OK
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	σ3comb =
	969,05
	kgf.cm2
	<
	σta =
	1686,67
	kgf.cm2
	
	OK
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	δ4comb =
	984,84
	kgf.cm2
	<
	σcalma =
	1686,67
	kgf.cm2
	
	OK
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	- Verificação à fadiga
	- Tensão mínima devido ao próprio peso somente
 			 
 		
		 
		 
		
 - 
Tensão na aba inferior
 	 	
 	
 		 
	
	
- Verificação das soldas
 	- Cordão de solda aba /alma
	 			
 	 - Cortante máxima
 		
		
- Viga principal do carro
 	- Carregamentose esforços
 
	- Características geométricas da viga principal
	b =
	350
	mm
	=
	35
	cm
	
	 
	talma =
	9,5
	mm
	=
	0,95
	cm
	
	 
	taba =
	15,8
	mm
	=
	1,58
	cm
	
	 
	d =
	280
	mm
	=
	28
	cm
	
	 
	hc =
	550
	mm
	=
	55
	cm
	
	 
	At =
	215,1
	cm2
	=
	0,021
	m2
	
	 
	qviga =
	1687
	kgf/m
	
	
	 
	
	 
	 A1 = b x taba =55,3 cm2
 	 A2 = hc x talma =52,25 cm2 
	 At = 2 x (A1 + A2 ) = 215,1 cm2
	 Gv1 = qviga x V x 1,1 = 789,39 kgf – Peso da viga Principal
	- Propriedades mecânicas da viga principal
	
	
 	 
 
 	 
 
 
 		
	- Cálculo dos esforços na viga:
 
 
 
 
	- Verificação ao limite elástico e flambagem
 		
 	
 						
 				
 		
 	
 				
 			
 		
 		
	σ 1max =
	1218,51
	kgf.cm2
	<
	σta =
	1687
	kgf.cm2
	
	OK
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	σ 2max =
	-1212,46
	kgf.cm2
	<
	σcaba =
	-1464
	kgf.cm2
	
	OK
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	3max =
	465,55
	kgf.cm2
	<
	τa =
	974
	kgf.cm2
	
	OK
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	3comb =
	1456,11
	kgf.cm2
	<
	σta =
	1687
	kgf.cm2
	
	OK
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	4comb =
	1512,67
	kgf.cm2
	<
	σcalma=
	1687
	kgf.cm2
	
	OK
	- Verificação à fadiga
	- Tensão mínima devido ao próprio peso somente
 	 
	- Tensão na aba superior da viga
 	 		
 	 		
 			
 	
	- Verificação das soldas
 	- Cordão de solda aba /alma
 				 
			
		- Cortante / Momento torsor máximo
 	
 	
Onde: 	
 1564,44cm³
 1122,04cm³
23585,37 kgf
	 845574,24 kgf.cm
	
 
 
	 
	
Cálculo da estrutura do carro
	P1 = Peso do motofreio da direção: 16 x 2 = 32 kg
	P2 = Peso do redutor da direção: 105 x 2 = 210 Kg
 	P3 = Peso das rodas livres / motoras: 110 x 4 = 440 Kg
Peso total do mecanismo de direção
 	 
Peso da estrutura real do carro 
	 
Peso total do carro	
 
			
 	
Determinação do centro de gravidade do carro (CG)
	Equipamento
	Massa (kg)
	X (cm)
	Y (cm)
	M*X
	M*Y
	Motor de elevação
	422
	93,8
	134
	39583,6
	56548
	Redutor de elevação
	2225
	-8,5
	202,2
	-18912,5
	449895
	Freio de elevação
	90
	37,7
	118
	3393
	10620
	Tambor + cabos
	3909
	216,8
	236
	847471,2
	922524
	Acoplamento do motor
	195
	45,3
	134
	8833,5
	26130
	Acoplamento do tambor
	9
	30,05
	236
	270,45
	2124
	Motofreio + redutor esq
	121
	42,25
	0
	5112,25
	0
	Motofreio + redutor dir
	121
	383,25
	0
	46373,25
	0
	Roda livre esq
	110
	0
	268
	0
	29480
	Roda livre dir
	110
	425
	268
	46750
	29480
	Roda motora esq
	110
	0
	0
	0
	0
	Roda motora dir
	110
	425
	0
	46750
	0
	Estrutura do carro
	1377
	216,8
	134
	298533,6
	184518
	Conjunto polias
	800
	216,8
	134
	173440
	107200
	Balancim
	100
	216,8
	86
	21680
	8600
	Cabo tambor esq
	400
	125,5
	236
	50200
	94400
	Cabo tambor dir
	400
	308,1
	236
	123240
	94400
	Somatória
	10609
	 
	 
	1692718,35
	2015919
	
	
	
	
	
	
	XCG
	159,55
	
	
	
	
	YCG
	190,02
	
	
	
	
Desenho definitivo de conjunto do carro em três vistas
 - Anexo no DVD entregue.